Question

(11分)三颈瓶在化学实验中的应用非常广泛，下面是三颈瓶在部分无机实验或有机实验中的一些应用。

（1）在如图所示装置中，进行氨的催化氧化实验：向三颈瓶内的浓氨水中不断通入空气，将红热的铂丝插入瓶子并接近液面。反应过程中可观察到瓶中有红棕色气体产生，铂丝始终保持红热。实验过程中的电离程度____（填“变大”、“变小”或“不变”）

（2）实验室用下图所示装置制备氨基甲酸铵（），其反应化学方程式：2NH₃(g)+CO₂(g) NH₂COONH₄(s)该反应在干燥条件下仅生成氨基甲酸铵，若有水存在则生成碳酸铵或碳酸氢铵。

①写出加入药品之前实验操作的要点_______；反应中若有水存在则生成碳酸氢铵的化学方程式是________________________。

②干燥管中盛放的药品是______。简述左侧三颈瓶装置制取氨气的原理________。

③对比碳酸盐和酸的反应制取CO₂，该实验利用干冰升华产生气体CO2的有优点有_____.

④有同学认为该实验装置存在安全问题，请问可能面临的安全问题是________。

⑤氨基甲酸氨可用作肥料，其肥效比尿素[CO(NH₂)₂] _______（填“高”或“低”），在潮湿的空气中释放出氨而变成碳酸氢铵。取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.7830g，用足量石灰水充分处理后，使样品中碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为1.000g，则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数是_____________。

Answer

（11分）（1）变大

（2）①按图所示组装仪器，检查装置气密性

NH3＋CO2＋H2O = NH4HCO3

②固体氢氧化钠或碱石灰， 固体氢氧化钠遇水放出大量热，温度升高，有利于氨气逸出，同时c (OH－)浓度增大，氨水的电离平衡左移，放出氨气（2分）

③不需要干燥；提供低温环境，提高转化率（答对任意一点就给分）

④产品易堵塞导管，稀硫酸会倒吸80%

⑤低； 70%（或0.70）（2分）

【解析】

试题分析：（1）反应过程中可观察到瓶中有红棕色气体产生，铂丝始终保持红热，说明反应为放热反应，一水合氨的电离是吸热反应，温度升高，电离平衡正向移动，所以实验过程中NH3·H2O的电离程度增大；

（2）①加药品前，应先检查装置的气密性，所以按图连接好仪器后，检查装置的气密性；反应中若有水存在，则生成碳酸氢铵，化学方程式是NH3＋CO2＋H2O = NH4HCO3

②干燥管用来干燥氨气，所以应选择碱性干燥剂如固体氢氧化钠或碱石灰；三颈瓶装置制取氨气的原理是因为氢氧化钠吸收水时放热，使氨水温度升高，有利于氨气逸出，同时c (OH－)浓度增大，氨水的电离平衡左移，放出氨气；

③干冰升华可得到二氧化碳气体，该种方法制取的二氧化碳不需要干燥；升华时吸收热量，使温度降低，给反应提供低温环境，提高转化率；

④氨气与二氧化碳反应生成氨基甲酸铵为固体，气体通入时，会造成堵塞导气管，造成危险；同时当反应停止时，会使稀硫酸发生倒吸现象；

⑤比较尿素与氨基甲酸氨的分子式，N原子的个数相同，但氨基甲酸氨中O原子、H原子个数较多，所以氨基甲酸氨的含N量低，所以氨基甲酸氨用作肥料，其肥效比尿素的低；

设样品中碳酸氢铵的物质的量是x，氨基甲酸氨的物质的量是y，则79g/molx+78g/moly=0.783g，x+y=1.000g/100g/mol，解得x=0.003mol，y=0.007mol，所以氨基甲酸氨的物质的量分数是0.007mol/0.01mol×100%=70%。

考点：考查物质的制备原理的分析，实验装置的判断，混合物的计算